Soojuse taaskasutus ventilatsioonisüsteemides: tööpõhimõte + skeemid

Ventilatsiooni käigus kasutatakse ruumist mitte ainult väljatõmbeõhku, vaid ka osa soojusenergiast. Talvel põhjustab see energiaarveid.

Mittevajalike kulude vähendamine, mitte õhuvahetuse kahjuks, võimaldab soojuse taaskasutamist tsentraliseeritud ja kohaliku tüüpi ventilatsioonisüsteemides. Soojusenergia regenereerimiseks kasutatakse erinevaid soojusvaheteid - rekuperaatoreid.

Artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult üksuste mudeleid, nende konstruktsiooniomadusi, toimimispõhimõtteid, eeliseid ja puudusi. Nimetatud teave aitab valida parimat valikut ventilatsioonisüsteemi korraldamiseks.

Taaskasutamise mõiste: soojusvaheti tööpõhimõte

Ladina keeles tõlgitud tagasinõudmine tähendab tagasimakset või tagasipöördumist. Seoses soojusvahetusreaktsioonidega iseloomustab taaskasutamist energia osaline tagastamine, mis kulub tehnoloogilise tegevuse läbiviimiseks samas protsessis kasutamiseks.

Sisse ventilatsioonisüsteem Soojuse säästmiseks kasutatakse taastamise põhimõtet.

Analoogia põhjal taastub jahutamine kuuma ilmaga - sooja varustuse mass soojendab väljundit "kaevandamine" ja nende temperatuur langeb.

Energia taaskasutamise protsess viiakse läbi soojusvahetis. Seade pakub soojusvahetuselemente ja ventilaatoreid mitmepoolsete õhuvoogude pumpamiseks. Protsessi juhtimiseks ja õhuvarustussüsteemi kvaliteedi kontrollimiseks kasutatakse automatiseerimist.

Konstruktsioon on konstrueeritud nii, et toite- ja heitgaasivoolud on eraldi kambrites ja neid ei segata - soojuse taaskasutamine toimub soojusvaheti seinte kaudu.

Mõista ja mõista, mis on ventilatsioon soojuse taaskasutamisega aidata visuaalset õhuringluse skeemi.

Soojusvaheti teostatavus ventilatsioonis

Võib rääkida rekuperatiivse ventilatsiooni korraldamise otstarbekusest, hinnates süsteemi efektiivsust ja võrreldes selle eeliseid puudustega.

Soojuse taaskasutamise vajadus on kõige olulisem sundõhu väljalaskega hoonetes. Reeglina on tegemist vähese inertsusega konstruktsioonidega, mis on ehitatud uuenduslike soojusisolatsioonitehnoloogiate abil (majapidamised, mis on valmistatud sandwich-paneelidest, gaasi silikaatplaatidest, vahtplokid).

Sellistes hoonetes kogunevad seinad kehvasti ja looduslik õhuvahetus on ebaefektiivne.

Õhuringluse probleemid on iseloomulikud ka „traditsioonilistele” tellistest ja betoonkonstruktsioonidest. Hermeetiliste soojusisolatsiooniga PVC-akende olemasolu blokeerib ringlust looduslike impulssidega - värske õhu voolamine peatub ja tõmbamine kahurite ümberpööramisel või kipub nullini.

"Eurowindows" probleemi lahendus on sundventilatsiooni korraldamine. Süsteem taastab õhuvahetuse, kuid samal ajal suureneb soojuskadu 60% -ni. Ja siin ei saa me ilma soojuse taaskasutamiseta teha.

Ventilatsiooni soojuse taaskasutamise tõhususe näitaja:

• 0% - avatud aken - soe õhk eemaldatakse atmosfääri ja külm siseneb, vähendades ruumi temperatuuri;
• 100% - sissepuhkeõhku kuumutatakse temperatuurini "töötamine" - on tehniliselt võimatu seda rakendada;
• 30-90% - lubatud parameeter, hea taaskasutamise tõhusus 60% või rohkem, efektiivsus üle 80% on suurepärane soojusvahetus.

Süsteemi efektiivsus sõltub soojusvaheti tüübist, ruumi mõõtmetest ja õhuvoolust. Igal juhul on taaskasutamise ventilatsiooni kasutamine isegi 30% efektiivsem kui selle puudumine. Lisaks märkimisväärsetele energiasäästudele parandab soojuse regenereerimine ruumi üldist mikrokliimat.

Soojusvaheti kasutamise puudused:

1. Volatiilsus. Kliimaseadmete ostmine on õigustatud, kui energiatarbimine on oluliselt väiksem kui soojusvaheti paigaldamise ajal saavutatud sääst.
2. Kondensatsioon Tänu temperatuuri erinevusele võib soojusvaheti seintel kondenseeruda niiskus. Talvel on olemas jäätumisvõimalus, mida iseloomustab tõhususe kiire vähenemine või soojusvaheti rike.
3. Mürarikas töö. Mõned käitamisprotsessis olevad mudelid väljastavad droneid. Kui päeva jooksul ei ole see puudus eriti märgatav, siis öösel tekitab müra ebamugavust. Paremate isolatsioonitöödega rekuperaatorid töötavad vaikselt.

Suur alginvesteering muutub sageli peamiseks argumendiks energiatõhusa ventilatsiooni vastu.

Erinevate soojusvahetite omadused

Soojusvaheti konstruktsioon määrab ära jahutusvedeliku voolumustri, ventilatsioonisüsteemi efektiivsuse, energiatarbimise klassi ja seadmete maksumuse. Kasutatakse viit soojusvahetit: lamell-, pöörlevad, soojustorud, kambriseadmed ja vahejahutusega mudelid.

Plaatsoojusvaheti - lihtne disain

Soojusvaheti aluseks on õhukindel kamber koos mitme paralleelse kanaliga. Kanalid on eraldatud vaheseintega - terasest või alumiiniumist valmistatud soojust juhtivate plaatidega.

Gaasivool liigub üksteise suunas, lõikuvad soojusvaheti kassetis, kuid ei sega. Soojusvahetus toimub plaatide jahutamisel ja kuumutamisel samaaegselt erinevatelt külgedelt.

Ristsoojusvaheti eelised:

• seadmete lihtne paigaldamine ja seadistamine;
• välja arvatud õhumasside kokkupuude;
• taskukohane hind ja kompaktne mõõtmed;
• ei ole hõõrdumist ega liikuvaid osi.

Efektiivsuse indeks varieerub vahemikus 40–70%.

Lamellmudeli peamiseks puuduseks on heitgaasikanalis paiknev kondensaat ja talvel tekkiv jää. Seadme sulatamiseks suunatakse sissetulev õhuseade soojusvaheti ümberlülitamiseks ja soe heitvesi sulab jääd plaatidele.

Probleemi lahendamiseks on kaks võimalust:

1. Kuumutage sissetulev õhuvool temperatuurile, kus jää moodustumine on välistatud.
2. Rekuperaator absorbeerivate tselluloosi plaatidega. Materjal neelab niiskust õhu massist ja edastab selle uutele sissetulevatele vooludele.

Ristsoojusvaheti valimisel tuleb arvestada plaatide tööomadusi.

Nende omadused sõltuvad tootmismaterjalist:

1. Alumiiniumfoolium - taskukohane hind, kuid talvel on piiratud jõudlus. Lisaks ei soovitata seda õhu kuivatamise tõttu eluruumides. Muudatused alumiiniumi "täidisega" - parim valik vannidele ja basseinidele.
2. Plastist vaheseinad - hinnaga, mis on sarnased metalltoodetega, kuid mis erinevad üldise tulemuslikkuse poolest.
3. Tselluloosi soojusvaheti - vältida jäätumise ja normaalse niiskusesisalduse säilitamist siseruumides.

Hügroselluloosi rekuperator on kõige ökonoomsem ja optimaalne elamute ventilatsiooniks.

Pöörlev soojusvaheti - kõrge süsteemi efektiivsus

Soojusvaheti on kujutatud silindrina, mis on täidetud lainepapi metallist vahekihtidega. Kui trumliüksus pöörleb, sisenevad igasse kambrisse vaheldumisi soojad või külmad õhujoad.

Soojusülekande efektiivsust määrab rootori pöörlemiskiirus, efektiivsust saab reguleerida.

Argumendid “pöörleva soojusvaheti jaoks”:

• soojuse taaskasutamine kuni 65-90%;
• majandusele energiatarbimine;
• osaline niiskuse taastumine - saate teha ilma niisutajata;
• tasuvusaeg - kuni 4 aastat.

Hoolimata oma suurest kasutegurist ei saanud trumli tüüpi soojusvaheti sarnaste paigaldiste seas liidriks.

Ventilatsioonisüsteemi miinused:

1. Saastunud õhk segatakse sissevoolu. Heitgaasi- ja sissevoolumassid ringlevad vaheldumisi läbi mikrokanalite, nii et umbes 3–8% „tötlemisest“ tagasi tulevad. Trummel tekitab sageli väljuva õhu lõhna.
2. Disaini keerukus. Rootori pöörlevad osad vajavad korrapärast hooldust ja perioodilist asendamist. Liikuvad elemendid töötamise ajal tekitavad müra ja vibratsiooni.
3. Kõrge hind Rotatsioonmudelite hind on kõrgem kui lamelltoodete puhul. See on tingitud keerulise mehaanika kasutamisest trumli soojusvaheti projekteerimisel.
4. Suured suurused. Paigaldamine toimub avaras ventilatsioonikambris.

Rootori mahukuse tõttu kasutatakse peamiselt tööstusettevõtetes.

Seotud soojusvahetid - glükooli mudel

Vahekuumutusega jahutusvedelikuga soojuse taaskasutamise seadet nimetatakse sageli oma konstruktsiooniliste omaduste tõttu seotud soojusvahetiteks või glükoolühikuks. See on üks paindlikumaid soojuse taaskasutussüsteeme. Üks soojusvaheti voolab sisselaskekanalisse ja teine ​​heitgaasi.

Toimimise põhimõte. Glükooli kompositsioon tsirkuleeritakse soojusvahetite vahel. Jahutusvedeliku temperatuur tõuseb kuumutatud heitgaasivoo tõttu ja seejärel viiakse soojusenergia värske õhu kätte. Suletud süsteem välistab vastassuunalise õhumasside segunemise.

Jahutusvedeliku soojusvahetite kasutamise omadused:

• Tõhusus - 45-55%;
• tõhususe reguleerimine pumba abil - valitakse antifriisi liikumiskiirus;
• võimalus paigutada toite- ja väljatõmbekanalid teineteisest kaugemale (kuni 800 m);
• soojusvaheti paigaldamine toimub vertikaalselt või horisontaalselt;
• tõsises külmuses ilmub välja heitgaaside soojusvaheti pind; antifriisi kasutamine võimaldab rekuperaatorit kasutada ilma sulatamist kasutamata;
• süsteemi tagasimaksetähtaeg on kuni 2 aastat;
• Lubatud on 1 kapoti ja mitme lisajõgi kombinatsioon või vastupidi.

Eemaldatud ja süstitud õhu maht peaks olema ligikaudu võrdne. Selliseid soojusvaheteid kasutatakse tavaliselt siis, kui vool on mürgine või väga saastunud, kui voolu segamine on vastuvõetamatu.

Koja sõlm - kohaldamise universaalsus

Konstruktsiooniliselt on kambri soojusvaheti suletud kasti, mis on jagatud liigutatava klapi sees. Avamisosioon määrab soojusvaheti toimimise.

Selle tulemusena liigub sissevool mööda esimese õhukanali soojaid seinu ja "töötamine" soojendab teise kambri pinda. Mingil hetkel muutub partitsioon tagasi ja tsükkel kordub.

Kambri soojusvahetusüksuse eelised:

• Tõhusus - 80-90%;
• koos kvaliteetsete soojusisolatsiooniga soojenduskulud on minimaalsed;
• paigaldamise lihtsus - ventilatsiooniseadme parameetrite valimisel on vaja spetsialistide abi;
• niiskustaseme säilitamine;
• süsteemi külmutamine on välistatud.

Kambrisoojusvaheti on suurepärane võimalus piirkondadele, kus aasta jooksul pika aja jooksul esineb märkimisväärne tasakaalustamatus temperatuuri sees ja väljaspool.

Soojuse taaskasutamise üksuse puudused on järgmised:

• vajadus liikuvate osade korrapärase hoolduse järele;
• vastassuunalised õhuvoolud on osaliselt segunenud - lõhnad ja lisandid võivad voolata tagasi hoonesse.

Segu vähendamiseks on süsteem valmis filterelement. Õhk muutub puhtamaks, kuid rekuperatori efektiivsus langeb.

Soojustorud - suletud soojusvahetussüsteem

Rekuperaator koosneb mitmesugustest vask- või alumiiniumtorudest, mis on täidetud lenduvate ainetega, nagu freon. Torukujulise soojusvaheti tööpõhimõte põhineb füüsikalistel protsessidel - aine seisundi muutumisel kuumutamisel.

Gaas tõuseb ja vabastab soojusenergiat sissevoolule, pärast mida kondenseerub freon ja voolab soojusvaheti alla. Termiline tsükkel korratakse ringis.

Torukujulise soojusvaheti tehnilised ja kasutusomadused:

• seadme tõhusust - kuni 65%;
• vaikne töö liikuvate osade puudumise tõttu;
• disaini lihtsus ja tagasihoidlik teenindus;
• kompaktsus - väikesed mõõtmed ja väike kaal;
• energia sõltumatus - jahutusvedelik ringleb loomulikult;

Oluline eelis on see, et õhuvoolu ja tagasivoolu ei segata.

Soojustorude nõrgad küljed:

• kõrge kasutegur kitsas temperatuurivahemikus - terava ülekuumenemise korral aurustub kogu freon ja ebapiisava kuumutamisega aeglustub aurustumiskiirus;
• madal toru tugevus - ümberkujundamine või rõhu vähendamine vähendab seadmete jõudlust.

Tubulaarset soojusvahetit kasutatakse erasektoris, haldus-, büroohoonetes ja väikestes tööstuspiirkondades.

Rekuperatiivse ventilatsiooni korraldamise viisid

Elavdamine toimub ühel viisil: tsentraliseeritud ja detsentraliseeritud. Esimesel juhul läbivad kogu ruumi ventilatsioonivoolud soojusvahetist teisel juhul ühest ruumist.

Tsentraliseeritud kompleks - õhutöötlusseade

Tsentraliseeritud süsteem lahendatakse ventilatsioonisüsteemi ehitamise või kapitali kaasajastamise etapis.

Soojusvahetiga PVU tagab piisava õhuvahetuse isegi hermeetiliste akendega majades. Samal ajal jaotatakse õhuvoolud ühtlaselt ilma eelnõusid tekitamata.

Kompleks õhutöötlusseadmed monobloki tüüp on varustatud:

• fännid - ööpäevaringselt puhta õhu tarnimine ja süsinikdioksiidiga küllastunud düüside emissioon;
• küttekehad - eelsoojenduse sissevool;
• filtrite abil - säilitab tolmu ja mikroosakesi;
• soojusvaheti - võib kasutada eri tüüpi seadmeid.

Mõnede PWU-de funktsionaalsust on laiendatud viivitusaja, võimsuse regulaatori, niiskustaseme anduritega jne.

Hästi tõestatud rekombinantne monoblokk PVU tootmine: "Vents" (Ukraina), Dantherm (Taani), "Daikin" (Jaapan), "Dantex" (Inglismaa).

Kohalikud üksused - olemasoleva ventilatsioonisüsteemi lisamine

Selleks, et taastada kasutatavate ruumide õhumasside ringlus, on sobivad detsentraliseeritud sissevoolud soojuse taaskasutamisega.

Nad satuvad hoone fassaadile või paigaldatakse läbi akna. Nende peamine ülesanne on parandada ventilatsioon majas.

Taastuvusega detsentraliseeritud ventilatsioonisüsteemide omadused:

• Tõhusus – 60-96%;
• madal tootlikkus - seadmed on ette nähtud õhuvahetuseks ruumides kuni 20-35 ruutmeetrit;
• taskukohase hinnaga ja laia valikut seadmeid, alates tavalistest seinaklappidest kuni automaatmudeliteni, millel on mitmeastmeline filtreerimissüsteem, ja võime reguleerida niiskust;
• lihtne paigaldamine - kasutuselevõtuks ei ole vaja õhukanalite paigaldamist, \ t paigaldage seinaventiil saate oma.

Populaarsed kohalike rekuperatorite tootjad: Prana (Ukraina), O.Erre (Itaalia) Blizzard (Saksamaa), Ventilatsioonid (Ukraina), Aerovital (Saksamaa).

Järeldused ja kasulik video antud teemal

Loodusliku ventilatsiooni ja sunnitud taaskasutussüsteemi töö võrdlemine:

Tsentraliseeritud soojusvaheti tööpõhimõte, efektiivsuse arvutamine:

Detsentraliseeritud soojusvaheti projekteerimine ja tööpõhimõte seinaklapi näitel Prana:

Ventilatsioonisüsteemi kaudu kulub ruumist umbes 25-35%. Kahjude ja tõhusa soojuse taaskasutamise vähendamiseks kasutatakse rekuperaatoreid. Kliimaseadmed võimaldavad sissetuleva õhu soojendamiseks kasutada jäätmemassi energiat.

Kas on midagi täiendada või esitada küsimusi erinevate ventilatsioonisoojusvahetite töö kohta? Palun jätke avalduse kohta märkused, jagage kogemusi selliste rajatiste käitamise kohta. Kommunikatsioonivorm on alumisel plokil.